Equipe de Pesquisa Desenvolve Técnica de IA para Detecção de Expressões Faciais 3D

Uma equipe de pesquisa conjunta liderada pelos professores Ki-Hun Jeong e Doheon Lee do Instituto de Ciência e Tecnologia Avançada da Coreia (KAIST) desenvolveu uma nova técnica para detecção de expressões faciais combinando técnicas de câmera de campo de luz near-infrared com inteligência artificial (IA).

A pesquisa foi publicada em Advanced Intelligent Systems.

Câmeras de Campo de Luz

As câmeras de campo de luz contêm matrizes de lentes microscópicas na frente do sensor de imagem, o que permite que elas sejam incorporadas a um smartphone. Ao mesmo tempo, elas ainda podem adquirir informações espaciais e direcionais da luz com uma única captura.

Essa técnica de imagem é usada para reconstruir imagens de muitas maneiras diferentes, como multivistas, refocagem e aquisição de imagem 3D.

No entanto, a técnica tem algumas limitações. As câmeras de campo de luz existentes têm lutado para fornecer contraste de imagem preciso e reconstrução 3D em alguns momentos devido às sombras causadas por fontes de luz externas no ambiente.

A equipe de pesquisa conseguiu estabilizar a precisão da reconstrução de imagem 3D que dependia da luz do ambiente, e a técnica permitiu que eles superassem as limitações das câmeras de campo de luz existentes. Eles desenvolveram uma nova câmera otimizada para a reconstrução de imagem 3D de expressões faciais e usaram-na para adquirir imagens de alta qualidade de expressões faciais de várias emoções. Eles conseguiram isso independentemente das condições de iluminação do ambiente.

Aprendizado de Máquina para Distinguir Expressões

A equipe então usou aprendizado de máquina para distinguir as expressões faciais nas imagens 3D adquiridas, o que alcançou uma taxa de precisão de 85%. Eles também calcularam a interdependência das informações de distância, que variam com a expressão facial em imagens 3D, para identificar as informações que uma câmera de campo de luz usa para distinguir expressões humanas.

“A câmera de campo de luz subminiatura desenvolvida pela equipe de pesquisa tem o potencial de se tornar a nova plataforma para analisar quantitativamente as expressões faciais e emoções humanas”, disse o professor Ki-Hun Jeong.

Essa pesquisa pode ter um grande impacto em uma ampla gama de indústrias.

“Ela pode ser aplicada em vários campos, incluindo saúde móvel, diagnóstico de campo, cognição social e interações homem-máquina”, disse ele.